C primer plus 学习笔记第14章结构和其他数据形式-阿里云开发者社区

14章结构和其他数据形式

14.1 示例问题：创建图书目录

一本书有多种信息，书名，作者，页数，价格等等，这些信息有的是字符串，有的是浮点数。

需要一种既有字符串，又有浮点数的数据形式————C结构。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
char * s_gets(char * st, int n);
#define MAXTITL 41
#define MAXAUTL 31
struct book {     //  结构模板，标记是book
  char title[MAXTITL];
  char author[MAXAUTL];
  float value;
};
 
int main(void)
{
  struct book library; //声明struct book 类型变量 library
  printf("Please enter the book title.\n");
  s_gets(library.title, MAXTITL);
  printf("Now enter the author.\n");
  s_gets(library.author, MAXAUTL);
  printf("Now enter the value.\n");
  scanf("%f", &library.value);
  printf("%s by %s: $%.2f\n", library.title, library.author, library.value);
  printf("%s: \"%s\"($%.2f)\n", library.author, library.title, library.value);
  printf("Done.\n");
 
  return 0;
}
 
char * s_gets(char * st, int n)
{
  char * ret_val;
  char * find;
  ret_val = fgets(st, n, stdin);
  if (ret_val)  
  {
    find = strchr(st, '\n');//查找换行符
    if (find)
      *find = '\0'; //将换行符换成'\0'
    else
      while (getchar() != '\n')  //处理输入行剩余的字符
        continue;
  }
  return ret_val;
}

14.2 建立结构声明

结构声明（structure declaration）描述一个结构的组织布局，声明类似：

struct book {

char title[MAXTITL];

char author[MAXAUTL];

float value;

};

14.3 定义结构变量

程序中关键结构变量：

struct book library;

编译器在这里创建一个结构变量library，为其分配内存空间。

14.3.1 初始化结构

和初始化数组类似：

struct book library = { "The ...", "Renee Vivotte", 1.95};

14.3.2 访问结构成员

使用结构成员运算符 . 来访问结构中的成员。如：用library.value访问library的value

14.3.3 结构的初始化器

C99和C11为结构提供了指定初始化器（designated initializer），语法和数组的指定初始化器类似。

struct book surprise = { .value = 10.99};

14.4 结构数组

同样是那个图书问题，一本书用结构可以解决。

如果我们有很多本图书，就可以用结构数组了。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
char * s_gets(char *st, int n);
#define MAXTITL 40
#define MAXAUTL 40
#define MAXBOOKS 100
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 
struct book {     //  结构模板，标记是book
  char title[MAXTITL];
  char author[MAXAUTL];
  float value;
};
 
int main(void)
{
  struct book library[MAXBOOKS]; //声明struct book 类型变量 library
  int count = 0;
  int index;
 
  printf("Please enter the book title.\n");
  printf("Enter at the start of a line to stop.\n");
  while (count < MAXBOOKS && s_gets(library[count].title, MAXTITL) != NULL
    && library[count].title[0] != '\0')
  {
    printf("Now enter the anthor.\n");
    s_gets(library[count].author, MAXAUTL);
    printf("Now enter the value.\n");
    scanf("%f", &library[count++].value);
    while (getchar() != '\n')
      continue;
    if (count < MAXBOOKS)
      printf("Enter the next title.\n");
  }
  if (count >0)
  {
    printf("Here is the list of your books:\n");
    for (index = 0; index < count; index++)
      printf("%s by %s: $%.2f\n", library[index].title,
        library[index].author, library[index].value);
  }
  else
    printf("No books?\n");
 
  return 0;
}
 
char * s_gets(char * st, int n)
{
  char * ret_val;
  char * find;
  ret_val = fgets(st, n, stdin);
  if (ret_val)
  {
    find = strchr(st, '\n');//查找换行符
    if (find)
      *find = '\0'; //将换行符换成'\0'
    else
      while (getchar() != '\n')  //处理输入行剩余的字符
        continue;
  }
  return ret_val;
}

14.4.1 声明结构数组

和其他类型的数组类似

int a[100];

struct book library[MAXBOOK]; //这里只是把int 类型换成struct book类型。

14.4.2 标识结构数组的成员

在结构名后面使用点.运算符

library[0].balue

14.4.3 程序讨论

14.5 嵌套结构

结构内包含另一个结构。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#define LEN 20
const char * msgs[5] =
{
  " Thank you for the wonderful evening, ",
  "You certainly prove that a ",
  "is a special kind of guy. We must get together",
  "over a delicious ",
  " and have a few laughs"
};
struct names {
  char first[LEN];
  char last[LEN];
};
 
struct guy {
  struct names handle;  //嵌套结构，结构里包含另一个结构
  char favfood[LEN];
  char job[LEN];
  float income;
};
 
int main(void)
{
  struct guy fellow = {
    {"Ewen", "Villard"},
    "grilled salmon",
    "personality coach",
    68112.00
  };
  printf("Dear %s,\n\n", fellow.handle.first); //使用嵌套结构，先使用.得到name，再.得到first
  printf("%s%s.\n", msgs[0], fellow.handle.first); 
  printf("%s%s\n", msgs[1], fellow.job);
  printf("%s\n", msgs[2]);
  printf("%s%s%s", msgs[3], fellow.favfood, msgs[4]);
  if (fellow.income > 150000.0)
    puts("!!");
  else if (fellow.income > 75000.0)
    puts("!");
  else
    puts(".");
  printf("\n%40s%s\n", " ", "See you soon,");
  printf("%40s%s\n", " ", "Shalala");
 
  return 0;
}

14.6 指向结构的指针

/*friends.c --使用指向结构的指针*/
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#define LEN 20
 
struct names {
  char first[LEN];
  char last[LEN];
};
 
struct guy {
  struct names handle;
  char favfood[LEN];
  char job[LEN];
  float income;
};
 
int main(void)
{
  struct guy fellow[2] ={ 
    {{"Ewen", "Villard"},
    "grilled salmon",
    "personality coach",
    68112.00
    },
    {{"Rodney","Swillbelly"},
     "tripe",
     "tabloid editor",
     432400.00
    }
  };
  struct guy * him; //指向结构的指针
 
 
  printf("address #1:%p #2: %p\n",&fellow[0],&fellow[1]);
  him = &fellow[0];
  printf("pointer#1:%p #2: %p\n", him, him + 1);
  printf("him->income is $%.2f: (*him).income is $%.2f\n",
    him->income, (*him).income);
  him++;
  printf("him->favfood is %s: him->handler.last is %s\n",
    him->favfood, him->handle.last);
  return 0;
 
}

14.6.1 声明和初始化结构指针

声明结构指针：//和其他指针类似

struct guy * him;

barney是一个guy类型的结构：可以这样给指针赋值：

him = &barney;

14.6.2 用指针访问成员

方法1：指针->成员如：him->income

方法2：(*指针).成员如：(*him).income

14.7 向函数传递结构的信息

14.7.1 传递结构成员

传递结构成员给函数和传递普通变量给函数并没有什么不同。

#include<stdio.h>
#define FUNDLEN 50
 
struct funds {
  char bank[FUNDLEN];
  double bankfund;
  char save[FUNDLEN];
  double savefund;
};
 
double sum(double, double);
 
int main(void)
{
  struct funds stan = {
    "Garlic--Melon Bank",
    4032.27,
    "Lucky's Savings and Loan",
    8543.94
  };
 
  printf("Stan has a total of $%.2f.\n",sum(stan.bankfund,stan.savefund)); //
  return 0;
}
double sum(double x, double y)
{
  return (x + y);
}

14.7.2 传递结构的地址（结构指针做参数）

#include<stdio.h>
#define FUNDLEN 50
 
struct funds {
  char bank[FUNDLEN];
  double bankfund;
  char save[FUNDLEN];
  double savefund;
};
 
double sum(const struct funds *); //
 
int main(void)
{
  struct funds stan = {
    "Garlic--Melon Bank",
    4032.27,
    "Lucky's Savings and Loan",
    8543.94
  };
 
  printf("Stan has a total of $%.2f.\n", sum(&stan)); //
  return 0;
}
double sum(const struct funds * money) //
{
  return (money->bankfund + money->savefund);
}

14.7.3 传递结构

传递结构是传值，函数将创建一个结构副本，然后把实际参数的值给这个副本，函数中的操作都是对副本进行的。

#include<stdio.h>
#define FUNDLEN 50
 
struct funds {
  char bank[FUNDLEN];
  double bankfund;
  char save[FUNDLEN];
  double savefund;
};
 
double sum( struct funds moolah);
 
int main(void)
{
  struct funds stan = {
    "Garlic--Melon Bank",
    4032.27,
    "Lucky's Savings and Loan",
    8543.94
  };
 
  printf("Stan has a total of $%.2f.\n", sum(stan));
  return 0;
}
double sum( struct funds moolah)  //函数创建一个副本moolah，然后对副本进行操作(不会改变实际参数stan)
{
  return( moolah.bankfund + moolah.savefund);
}

14.7.4 其他结构特性

一个结构可以赋值给另一个结构（数组不行）。

神奇的是，如果结构的成员是数组，结构间的赋值仍然可以。

14.7.5 结构和结构指针的选择

通常用结构指针作为函数的参数，这样效率较高。如需要防止原始数据被修改，使用const限定符。

14.7.6 结构中的字符数组和字符指针

字符数组比较简单。

字符指针由于只是给出一个地址，但并未分配内存，可能会存到意外的地方。

14.7.7 结构、指针和malloc()

使用malloc()分配内存并使用指针存储该地址。

14.7.8 复合字面量和结构（C99）

14.7.9 伸缩型数组成员（C99）

1.伸缩型数组成员必须是结构的最后一个成员

2.结构必须至少有一个成员

3.伸缩数组的声明类似于普通数组，只是它的方括号内是空的。

例子：

struct flex

{

int count;

double average;

double scores[]; //伸缩型数组成员

};

声明一个 struct flex类型的变量后不能使用scores，因为还没给它分配存储空间。

通常使用方法是声明一个struct flex类型的指针，然后用malloc()给它分配存储空间。如：

struct flex *pf;

pf = malloc(sizeof(struct flex) + 5* sizeof(double) );

14.7.10 匿名结构(C11)

C11中，可以用嵌套的匿名结构进行简化。//但是嵌套结构用处不大

struct person

{

int id;

struct { char first[20]; char last[20];}; //匿名结构

}

访问first时，只需将其看出是person的成员

person ted ; ...

ted.first;

14.7.11 使用结构数组的函数

//把结构数组传递给函数
#include<stdio.h>
#define FUNDLEN 50
#define N 2
 
struct funds {
  char bank[FUNDLEN];
  double bankfund;
  char save[FUNDLEN];
  double savefund;
};
 
double sum(const struct funds mooey[], int n); //传入结构数组的函数
 
int main(void)
{
  struct funds jones[N] = {
    {
    "Garlic--Melon Bank",
    4032.27,
    "Lucky's Savings and Loan",
    8543.94
  },
  {
    "Honest Jack's Bank",
    3620.88,
    "Party Time Savings",
    3802.91
}
  };
 
  printf("The joneses have a total of $%.2f.\n", sum(jones,N) ); *//使用sum函数
  return 0;
}
double sum(const struct funds money[],int n)
{
  double total;
  int i;
  for ( i = 0, total = 0; i < n; i++)
    total += money[i].bankfund + money[i].savefund;
  return total;
}

14.8 把结构内容保存到文件中

("a+b")模式打开文件，a+可以在文件末尾添加，b 使用二进制文件格式，

使用fread()和fwrite()进行读写。

//在文件中保存结构中的内容
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define MAXTITL 40
#define MAXAULT 40
#define MAXBKS  10
char * s_gets(char * st, int n);
struct book {
  char title[MAXTITL];
  char author[MAXAULT];
  float value;
};
 
int main(void)
{
  struct book library[MAXBKS];
  int count = 0;
  int index, filecount;
  FILE * pbooks;
  int size = sizeof(struct book);
  if ((pbooks = fopen("book.dat", "a+b")) == NULL)
  {
    fputs("Can't open book.dat file\n", stderr);
    exit(1);
  }
  rewind(pbooks);
  while (count<MAXBKS && fread(&library[count],size,1,pbooks) == 1)
  {
    if (count == 0)
      puts("Current contents of book.dat:");
    printf("%s by %s $%.2f\n", library[count].title,
      library[count].author, library[count].value);
    count++;
  }
  filecount = count;
  if (count == MAXBKS)
  {
    fputs("The book.dat file is full.", stderr);
    exit(2);
  }
  puts("Please add new book titles.");
  puts("Press [enter] at the start of a line to stop.");
  while (count < MAXBKS && s_gets(library[count].title, MAXTITL) != NULL
    && library[count].title[0] != '\0')
  {
    puts("Now enter the author.");
    s_gets(library[count].author, MAXAULT);
    puts("Now enter the value.");
    scanf("%f", &library[count++].value);
    while (getchar() != '\n')
      continue;
    if (count < MAXBKS)
      puts("Enter the next title.");
  }
  if (count > 0)
  {
    puts("Here is the list of your books:");
    for (index = 0; index < count; index++)
      printf("%s by %s:$%.2f\n", library[index].title,
        library[index].author, library[index].value);
    fwrite(&library[filecount], size, count - filecount, pbooks);
  }
  else
    puts("No books.\n");
  puts("Bye.\n");
 
  return 0;
 
}
 
 
char * s_gets(char * st, int n)
{
  char * ret_val;
  char * find;
  ret_val = fgets(st, n, stdin);
  if (ret_val)
  {
    find = strchr(st, '\n');//查找换行符
    if (find)
      *find = '\0'; //将换行符换成'\0'
    else
      while (getchar() != '\n')  //处理输入行剩余的字符
        continue;
  }
  return ret_val;
}

14.9 链式结构

10.10 联合简介

联合(union)是一种数据类型，能在同一个内存空间存储不同的数据类型。

定义联合：

union hold {

int digit;

double bigfl;

char letter;

}

hold的联合体可以存储一个int 或一个double或一个char，同一时刻只能三个中的一个。

14.11 枚举类型

(enumerated type)

可以声明符号名称代替整型常量

enum spectrum {red, orange, yellow, green, blue, violet};

14.12 typedef简介（别名）

typedef char * STRING

STRING name , sign ;// 等价char * name , * sign;

14.13 其他复杂的声明

14.14 函数和指针

函数也有地址，指向函数的指针中存储着函数代码的起始位置。

函数指针需要指明函数的返回类型和参数类型：

void ToUpper(char *) //函数

void (*pf) (char * ) //对应的函数指针

声明了函数指针后，可以把类型匹配的函数地址（函数名）赋值给他。

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14章结构和其他数据形式

14.1 示例问题：创建图书目录

14.2 建立结构声明

14.3 定义结构变量

14.4 结构数组

14.5 嵌套结构

14.6 指向结构的指针

14.7 向函数传递结构的信息

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